Let nCr−1=28{}^n C_{r-1} = 28, nCr=56{}^n C_r = 56 and nCr+1=70{}^n C_{r+1} = 70. Let A(4cos⁡t,4sin⁡t)A(4 \cos t, 4 \sin t), B(2sin⁡t,−2cos⁡t)B(2 \sin t, -2 \cos t) and C(3r−n,r2−n−1)C(3r - n, r^2 - n - 1) be the vertices of a triangle ABCABC, where tt is a parameter. If (3x−1)2+(3y)2=α(3x - 1)^2 + (3y)^2 = \alpha, is the locus of the centroid of triangle ABCABC, then α\alpha equals

Answer: α=20\alpha = 20

Step-by-step solution

Step 1: n और r के मान ज्ञात करना

सबसे पहले, हम दिए गए संयोजन समीकरणों का उपयोग करके nn और rr के मान ज्ञात करेंगे। हम जानते हैं कि nCr/nCr−1=(n−r+1)/r{}^n C_r / {}^n C_{r-1} = (n-r+1)/r और nCr+1/nCr=(n−r)/(r+1){}^n C_{r+1} / {}^n C_r = (n-r)/(r+1) । इन सूत्रों का उपयोग करके, हम दो समीकरण प्राप्त कर सकते हैं।

Step 2: समीकरणों को हल करना

दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें दो रैखिक समीकरण मिलते हैं: n−3r=−1n - 3r = -1 और 4n−9r=54n - 9r = 5 । इन समीकरणों को हल करने के लिए, हम पहले समीकरण को 3 से गुणा करेंगे और फिर दूसरे समीकरण से घटा देंगे।

Step 3: n और r के मान ज्ञात करना

समीकरणों को हल करने पर, हमें n=8n=8 और r=3r=3 प्राप्त होता है। अब हम त्रिभुज के शीर्ष CC के निर्देशांक ज्ञात कर सकते हैं।

Step 4: शीर्ष C के निर्देशांक ज्ञात करना

हमने n=8n=8 और r=3r=3 के मानों को C(3r−n,r2−n−1)C(3r - n, r^2 - n - 1) में प्रतिस्थापित किया। इससे हमें C(1,0)C(1, 0) प्राप्त होता है।

Step 5: त्रिभुज के केंद्रक के निर्देशांक ज्ञात करना

त्रिभुज के केंद्रक के निर्देशांक (x,y)(x, y) शीर्षों के औसत से दिए जाते हैं। A(4cos⁡t,4sin⁡t)A(4 \cos t, 4 \sin t), B(2sin⁡t,−2cos⁡t)B(2 \sin t, -2 \cos t) और C(1,0)C(1, 0) के निर्देशांकों का उपयोग करके, हम केंद्रक के xx और yy निर्देशांकों के लिए व्यंजक प्राप्त करते हैं।

Step 6: केंद्रक के बिंदुपथ का समीकरण ज्ञात करना

केंद्रक के xx और yy निर्देशांकों के व्यंजकों को पुनर्व्यवस्थित करने पर, हमें 3x−1=4cos⁡t+2sin⁡t3x - 1 = 4 \cos t + 2 \sin t और 3y=4sin⁡t−2cos⁡t3y = 4 \sin t - 2 \cos t प्राप्त होता है। इन दोनों समीकरणों के वर्गों को जोड़कर, हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका sin⁡2t+cos⁡2t=1\sin^2 t + \cos^2 t = 1 का उपयोग करके tt को समाप्त कर सकते हैं। इससे हमें (3x−1)2+(3y)2=20(3x - 1)^2 + (3y)^2 = 20 प्राप्त होता है।

Step 7: अल्फा का मान ज्ञात करना

दिए गए बिंदुपथ समीकरण (3x−1)2+(3y)2=α(3x - 1)^2 + (3y)^2 = \alpha की तुलना हमारे प्राप्त समीकरण (3x−1)2+(3y)2=20(3x - 1)^2 + (3y)^2 = 20 से करने पर, हमें α=20\alpha = 20 प्राप्त होता है।

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